FireWire (IEEE-1394)

Firewire, auch IEEE-1394-Schnittstelle oder I-Link-Anschluss genannt, ist ein vom PC unabhängiges System zur Verbindung von Geräten und zählt zunehmend auf PC-Systemen zu einer der wichtigsten Standards für Hochgeschwindigkeitsbusse mit Ein-/Ausgabe-Optionen. FireWire wurde 1986 von Apple entwickelt, erlangte jedoch erst ab 1995 Marktreife. Diese Schnittstelle ermöglicht die Kommunikation von bis zu 63 einzelnen Geräten untereinander, über einen zentralen Computer oder mit Peer-to-Peer-Technologie. Die Peer-to-Peer-Technologie bedeutet, dass weder ein Server vorhanden ist, der dem Netzwerk Resourcen bereitstellt, noch ein Computer (Clients) der ausschließlich auf Resourcen zugreift. FireWire kommt in der Videobearbeitung und bei der Vernetzung mit anderer Hardware (externe Festplatten, DVD-Brenner) zum Einsatz, wofür es aufgrund seiner hohen Übertragungsraten (bis zu 1.000-facher DSL-Geschwindigkeit) prädestiniert ist. Die maximale Übertragungsrate beträgt 400 Mbit/s bei einer IEEE 1394a-Schnittstelle (FireWire 400). Die Datenübertragung von FireWire 400 erfolgt über 6polige Steckverbinder. Mit Einführung des Standards IEEE 1394b (Firewire 800) wurden ab 2002 mit 9poligen Steckern höhere Übertragungsraten (bis zu 60MB/s) erzielt. Obwohl USB 2.0 mit einer Datenrate von 480 Mbit/s als stärkster Konkurrent gilt, wird FireWire aufgrund der technischen Eigenschaften als Standard noch einige Zeit bestehen bleiben. USB als auch FireWire sind hot-plug-fähig, d. h. man kann Geräte an die Schnittstelle anschließen ohne den PC ausschalten zu müssen. Im Gegensatz zu USB können FireWire-Geräte hintereinander gesteckt werden (Daisychain). Da bei USB der unterbrechungsfreie Datenfluss von externen Massenspeichern von anderen USB-Geräten beeinträchtigt werden kann (z. B. Interrupts bei Mausbewegung oder Tastatureingabe), wird in professionellen Anwendungen FireWire immer der Vorzug gegenüber USB gegeben. Die Stromversorgung der FireWire-Schnittstelle beträgt 8 bis 40 V, der maximale Strom beträgt 1,5 A. Die maximale Gesamt-Kabellänge beschränkt sich auf 100 m. Pro Gerät ist eine maximale Kabellänge von 4,5 m möglich. Zum Vergleich die max. Übertragungsraten folgender Schnittstellen: USB1.1 (12 MBit/s), Firewire 400 (400 MBit/s), USB2.0 (480 MBit/s), Firewire 800 (800 MBit/s) und SATA (1500 MBit/s). Weitere Informationen siehe Link: FireWire-Infos.de

Ethernet 10Base2 (BNC-Netzwerk)

10Base2 ist auch bekannt als Thin Ethernet, Cheapernet oder schlicht BNC-Netzwerk. Alle Teilnehmer werden parallel auf ein Koaxialkabel (RG58, 50 Ohm Wellenwiderstand) aufgeschaltet. Das Kabel muss an beiden Seiten mit einem 50 Ohm-Abschlusswiderstand (Terminator) abgeschlossen sein.

Ethernet 10baseT, 100baseTX und 100baseT4

Die Ethernet-Anschlussdose besteht aus einer oder zwei parallelen RJ45-Buchsen die über ein geschirmtes paarweise verseiltes Kabel angeschlossen ist. Um einen Teilnehmer (z. B. einen PC) an der Netzwerkdose anzuschließen benötigt man ein Patchkabel. Für eine direkte Verbindung zweier PC's ist unbedingt ein Crossover-Kabel erforderlich. Normale Patchkabel mit 1:1-Verbindung können nur über einen Hub verwendet werden. Für Kabellängen über 3 m sind unbedingt die richtigen Adernpaare zu verwenden, um einen Datenverlust vorzubeugen.

Die Installation von Netzwerkdosen erfolgt nach Norm TIA-568A oder TIA568B. Der Unterschied zwischen den beiden Normen liegt lediglich im Anschluss der Adernpaare Orange/Weiß und Grün/Weiß. Wichtig ist, dass innerhalb eines Netzwerkes alle Dosen nach der selben Norm angeschlossen werden und keine Mischverkabelung vorliegt. Aus diesem Grund nuss bei der Erweiterung von Netzwerkanschlüssen immer zuerst die Anschlussnorm der bereits vorhandenen Dosen geprüft werden. Im Zweifelsfall sollte man bei der Neuinstallation von Netzwerken der Norm TIA-568B den Vorzug geben, da diese Anschlussvariante am weitesten verbreitet ist.

Netzwerkdose nach TIA-568A oder TIA-568B

TIA-568A

Pin nach EIA/TIA

TIA-568B

orange

6

grün

weiß

3

weiß

braun

8

braun

weiß

7

weiß

blau

4

blau

weiß

5

weiß

grün

2

orange

weiß

1

weiß

Patchkabel für 10baseT und 100baseTX

RJ45-Stecker

Kennzeichnung nach EIA/TIA

RJ45-Stecker

Pin

Signal

Funktion

Funktion

Signal

Pin

1

TD+

Sendedaten +

weiss/orange

Sendedaten +

TD+

1

2

TD-

Sendedaten -

orange

Sendedaten -

TD-

2

3

RD+

Empfangsdaten +

weiss/grün

Empfangsdaten +

RD+

3

6

RD-

Empfangsdaten -

grün

Empfangsdaten -

RD-

6

Crossover-Leitung für 10baseT und 100baseTX

RJ45-Stecker

Kennzeichnung nach EIA/TIA

RJ45-Stecker

Pin

Signal

Funktion

Funktion

Signal

Pin

1

TD+

Sendedaten +

weiss/orange

Empfangsdaten +

RD+

3

2

TD-

Sendedaten -

orange

Empfangsdaten -

RD-

6

3

RD+

Empfangsdaten +

weiss/grün

Sendedaten +

TD+

1

6

RD-

Empfangsdaten -

grün

Sendedaten -

TD-

2

Patchkabel für 100baseT4

RJ45-Stecker

Kennzeichnung nach EIA/TIA

RJ45-Stecker

Pin

Signal

Signal

Pin

1

TX_D1+

weiss/orange

TX_D1+

1

2

TX_D1-

orange

TX_D1-

2

3

RX_D2+

weiss/grün

RX_D2+

3

4

BI_D3+

blau

BI_D3+

4

5

BI_D3-

weiss/blau

BI_D3-

5

6

RX_D2-

grün

RX_D2-

6

7

BI_D4+

weiss/braun

BI_D4+

7

8

BI_D4-

braun

BI_D4-

8

Crossover-Leitung für 100baseT4

RJ45-Stecker

Kennzeichnung nach EIA/TIA

RJ45-Stecker

Pin

Signal

Signal

Pin

1

TX_D1+

weiss/orange

RX_D2+

3

2

TX_D1-

orange

RX_D2-

6

3

RX_D2+

weiss/grün

TX_D1+

1

4

BI_D3+

blau

BI_D4+

7

5

BI_D3-

weiss/blau

BI_D4-

8

6

RX_D2-

grün

TX_D1-

2

7

BI_D4+

weiss/braun

BI_D3+

4

8

BI_D4-

braun

BI_D3-

5

PCMCIA

Die PCMCIA (PC Memory-Card International Association) ist eine Organisation, die Peripherie-Karten mit einheitlichen Abmessungen, Datenbusbreiten (8, 16 oder 32 Bit) und deren Adressierbarkeit genormt hat. Aufgrund vielseitiger Anwendungsmöglichkeiten wurde PCMCIA eine Standardschnittstelle bei mobilen Rechner. Der erste PCMCIA-Standard (1.0) von 1990 zielte ganz speziell auf Speichermedien ab. Bei der Version 2.0 wurden I/O-Fähigkeiten hinzugefügt. In der Version 3.0 änderte sich die Abmessung (für den Einsatz größerer Geräte) in der Höhe auf 10,5 mm. Diese Steckkarten belegen den Platz von zwei PCMCIA-Karten der älteren Versionen. Mit dem PCMCIA-Standard sind die Größe der Karten und die elektrischen Anschlüsse (68 Pins) genormt. Zudem sind auch die Grundfunktionen der Kommunikation zwischen Karte und Schnittstelle festgelegt. PCMCIA-Steckkarten werden in einem speziellen PC-Slot gesteckt und wenn der Treiber installiert ist, vom Betriebssystem automatisch erkannt, konfiguriert und sind innerhalb von wenigen Sekunden betriebsbereit.

Schnittstellenbelegung PCMCIA Version 1.0 (PCMCIA Typ 1)

Pin

Signal

Pin

Signal

Pin

Signal

Pin

Signal

1

GND

18

NC

35

GND

52

NC

2

D3

19

A16

36

CD1

53

NC

3

D4

20

A15

37

D11

54

NC

4

D5

21

A12

38

D12

55

NC

5

D6

22

A7

39

D13

56

NC

6

D7

23

A6

40

D14

57

NC

7

CE1

24

A5

41

D15

58

NC

8

A10

25

A4

42

CE2

59

NC

9

OE

26

A3

43

NC

60

NC

10

A11

27

A2

44

NC

61

REG

11

A9

28

A1

45

NC

62

BVD2

12

A8

29

A0

46

A17

63

BVD1

13

A13

30

D0

47

A18

64

D8

14

A14

31

D1

48

A19

65

D9

15

WE

32

D2

49

A20

66

D10

16

NC

33

WP

50

NC

67

CD2

17

V_CC

34

GND

51

V_CC

68

GND

PC-Card

Die PC-Card ist eine Weiterentwicklung der PCMCIA-Karte mit einen eigenen Schacht, den sogenannten Cardbus. Die Norm für Karte und Schacht beruhen auf den PCMCIA-Standard 2.01. Der Hauptunterschied ist der Datenbus (PC Card mit 16 Bit, ISA-ähnlich bzw. Cardbus mit 32 Bit, PCI-ähnlich) mit PCI-Bus-Anbindung. Das Gehäuse der PC-Card besteht ganz aus Metall, um eine bessere Masseverbindung zu gewährleisten. Die Karten sind deshalb auch an ihrem blanken Verbindungsstecker zu erkennen. Zwischen PCMCIA und PC-Card kommt es immer wieder zu Verwechslungen. Es muss beachtet werden, dass in den Cardbus-Schacht zwar PCMCIA-Karten passen, jedoch die PC-Card nicht in einen PCMCIA-Steckplatz.

Bluetooth

Bluetooth leitet sich von dem Wikingerkönig Harald Blaatand (dänisch:'Blauzahn') ab, der im 10. Jahrhundert in Dänemark regierte. Die nach ihm benannte Funktechnologie stellt das Bluetooth Special Interest Group (von Ericsson gegründet) erstmals im Mai 1998 der Öffentlichkeit vor. Bluetooth ist ein offener industrieller Standard für die schnelle Funkübertragung von Daten zwischen unterschiedlichen elektronischen Geräten über eine Entfernung bis etwa zehn Metern (class 3), 30 m (class 2) und maximal 150 m (class 1). Es verwendet zur Übertragung das FHSS-Verfahren (frequency hopping spread spectrum = Frequenzsprungverfahren), das für eine hohe Störsicherheit sorgt. Diese Funktechnik arbeitet im 2,4 GHz-Band und verhindert Funkinterferenzen durch die FHSS-Technik (1600 Frequenzsprünge pro Sekunde). Mit Bluetooth können lokale Funknetze mit bis zu sieben Teilnehmern aufgebaut werden. Bluetooth hat eine hohe lokale Systemdichte, dadurch ist ein störungsfreier Parallelbetrieb vieler Bluetooth-Netzwerke möglich. Derzeit werden Übertragungsraten von bis zu 768 kBit/s erreicht. Diese Funktechnologie kommt mit einer Sendeleistung von 1 mW aus und ist durch die 128-Bit-Datenverschlüsselung und Teilnehmer-Authentifizierung sehr abhörsicher. Vorteilhaft ist auch seine Koexistenz zu WLAN 802.11-Netzwerken.

WLAN (IEEE 802.11)

WLAN ist eine Funktechnologie mit der leistungsfähige Funknetze mit vielen Teilnehmern realisiert werden können. Zu Unterdrückung von Interferenzen wird das DSSS-Verfahren verwendet. Da sich WLAN-Systeme gut in IT-Netzwerke integrieren lassen, wurde WLAN ein Interface-Standard bei Computern. Die protokolltransparente Übertragung ermöglicht auch die Kommunikation mit mobilen Steuerungen. Vorteilhaft ist auch eine Reichweite von bis zu 100 m in Gebäuden sowie bis zu 200 m im freien Feld. Mit WLAN kann eine Datenrate von zu 54 MBit/s erreicht werden.

Schnittstelle RS232 (V24-Schnittstelle)

Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle zwischen 2 Teilnehmern

Die RS232 (Recommended Standard number 232), auch V.24-Schnittstelle genannt, ist die am weitesten verbreitete Schnittstellen-Norm. Es ist eine 24-Volt-Schnittstelle für die serielle, asynchrone Datenübertragung zwischen Computer und Pheripheriegerät. Alle Signale sind auf Masse bezogen, so dass es sich um eine erdunsymetrische Schnittstelle handelt. Spannungen zwischen +3 V und +15 V werden als Zustand 0 (Low-Pegel), Spannungen zwischen -3V und -15V werden als Zustand 1 (High-Pegel) interpretiert. Die Übertragungsraten betragen 300 bit/s, 600 bit/s, 1200 bit/s, 2400 bit/s, 4800 bit/s, 9600 bit/s oder max. 19200 bit/s. Die verwendeten Stecker bzw. Buchsen sind 9polig oder 25polig. Die max. zulässige Leitungslänge für eine Datenübertragung mit RS232 beträgt 25 m. Die Übertragung erfolgt als Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen zwei Teilnehmern.

Anschlussbelegung der Steckverbinder 9-polig und 25-polig

Kontaktseite der D-Sub-Stecker männlich

Pin (25polig)

Pin (9polig)

Signal

1

PE

2

3

TxD

Transmit Data, Sendedaten

3

2

RxD

Receive Data, Empfangsdaten

4

7

RTS

Request to Send, Sendeanforderung

5

8

CTS

Clear to Send, Sendebereitschaft

6

6

DSR

Data Set Ready, Sendedaten bereit

7

5

SG /GND

Ground, Signalmasse

8

1

DCD

9

Test

10

Test

11

NC

12

SCD

13

SCTS

14

STxD

15

TxC

16

SRxD

17

RxC

18

NC

19

SRTS

20

4

DTR

Data Terminal Ready, Datenendgerät bereit

21

SQ

22

9

RI

23

CH/CI

24

XTC

25

NC

Für eine Verbindung genügt meist eine Drei-Draht-Kopplung aus TxD, RxD und GND, wenn RTS und CTS auf jeder Anschlußseite gebrückt und die Signale DSR, DCD und DTR miteinander in jedem Steckverbinder verbunden sind . Bei einer vollständigen Kopplung werden zusätzlich RTS, CTS, DSR und DTR verwendet. Meistens wird eine DTE-DTE-Kopplung benötigt. Hierfür ist es erforderlich Sende- und Empfangsanschlüsse gegenseitig zu kreuzen.

Schnittstelle RS422

symmetrische Doppelstromschnittstelle für Punkt-zu-Punkt-Verbindung

Die RS422 (Recommended Standard number 422) ist eine normierte, erdsymmetrische Doppelstromschnittstelle. Diese Schnittstelle erreicht eine höhere Störfestigkeit und ist für eine Reichweite bis zu 1200 m ohne Leitungsabschlusswiderstand bei 10 kbit/s, mit Leitungsabschlusswiderstand 100 kbit/s ausgelegt. Die maximale Übertragungsrate kann bis zu 10 Mbit/s betragen. Spannungen zwischen +2 V und +6 V werden als Zustand 0 (Low-Pegel), Spannungen zwischen 2 V und -6 V werden als Zustand 1 (High-Pegel) interpretiert. Die RS422 ist eine Punkt- zu Punkt-Verbindung und ist nicht geeignet für Mehrpunktverbindungen, jedoch kann ein Sender simplex mit bis zu 10 Empfängern verkehren. Jede Schnittstellenleitung besteht aus Sender, Empfänger, Vierdrahtverbindung (invertierend / nicht invertierend) und gegebenenfalls einem Abschlusswiderstand (soll dem Wellenwiderstand der Leitung entsprechen). Verwendet werden 15polige Stecker bzw. Buchsen.

Verbindungsleitung RS422 (Stecker bzw. Buchse 15polig)

Kontaktseite des 15poligen D-Sub-Stecker männlich

Sender 15polig

Empfänger 15polig

Signal

2
 

4

T(A)
R(A)

Transmit (A)
Receive (A)

Sendedaten
Empfangsdaten

3
 

5

C(A)
I(A)

Control (A)
Indication (A)

Steuern
Bereitmelden

4
 

2

R(A)
T(A)

Receive (A)
Transmit (A)

Empfangsdaten
Sendedaten

5
 

3

I(A)
C(A)

Indication (A)
Control (A)

Bereitmelden
Steuern

6

13

S(A)

Step (A)

Schritttakt (Bittakt)

8

8

G

Ground

Masse

9
 

11

T(B)
R(B)

Transmit (B)
Receive (B)

Steuern-Rückleitung
Empfangsdaten-Rückleitung

10
 

12

C(B)
I(B)

Control (B)
Indication (B)

Steuern-Rückleitung
Bereitmelden-Rückleitung

11
 

9

R(B)
T(B)

Receive (B)
Transmit (B)

Empfangsdaten-Rückleitung
Sendedaten-Rückleitung

12
 

10

I(B)
C(B)

Indication (B)
Control (B)

Bereitmelden-Rückleitung
Steuern-Rückleitung

13

6

S(B)

Step (B)

Schritttakt-Rückleitung

Schnittstelle RS485

symmetrische Doppelstrom-Schnittstelle für Mehrpunktverbindungen

Die RS485 (Recommended Standard number 485) ist eine normierte, gegenüber RS422 erweiterte Schnittstellen-Norm. Spannungen zwischen +1,5 V und +6 V werden als Zustand 0 (Low-Pegel), Spannungen zwischen 1,5 V und -6 V werden als Zustand 1 (High-Pegel) interpretiert. Serielles Bussystem zur Kopplung digitaler Feldautomatisierungseinheiten, wie beispielsweise SPS, Stellgeräte,Messumformer u. a. Diese symetrische Doppelstromschnittstelle für Mehrpunktverbindungen ist für eine Reichweite von bis zu 1000 m geeignet. Die Übertragungsgeschwindigkeit beträgt zwischen 9,6 kbit/s (bei 1000m) und 12Mbit/s (bei 100m) je nach Busstruktur und Leitungslänge. Zur Übertragung wird eine paarig verdrillte und geschirmte Zweidraht-Leitung verwendet, die die Signale asynchron und im Halbduplex-Betrieb überträgt. Im Vollduplex-Betrieb wird eine Vierdrahtverbindung benötigt. Die maximale Anzahl der aktiven Teilnehmer (Sender / Empfänger) ist auf 32 begrenzt. Aufgrund des Adressumfangs von 0-127 können optional bei nicht zeitkritischen Anwendungen max. 127 Stationen teilnehmen.

Pin-Nr.

Signal

Bedeutung

1

Shield

Schirm

2

RP

Hilfsenergie

3

RxD/TxD-P

Empfang-/Sendedaten P

4

CNTR-P

Steuersignal P

5

DGND

Bezugspotential Daten

6

VP

Versorgung +

7

RP

Hilfsenergie

8

RxD/TxD-N

Empfang-/Sendedaten N

9

CNTR-N

Steuersignal N

Strom-Schnittstelle

20mA-Stromschnittstelle / TTY-Interface

20mA-Standard-Schnittstelle auch als TTY-Schnittstelle (abgeleitet von Tele Typewriter) bezeichnet. Die Reichweite für eine gesicherte Datenübertragung beträgt 100 m bei einer Übertragungsrate von 19200 bit/s. Die Funktion beruht auf einem eingeprägten von bis zu 2,5 mA für das 0-Signal (4mA bei automatischer Drahtbruchüberwachung) und von 20 mA für das 1-Signal. Die 20mA-Schnittstelle benötigt zur Synchronisierung der beiden Teilnehmer Handshakes mit eingeprägtem Strom von 20mA. Die Schnittstelle wird eingeteilt auf einen aktiven und einen passiven Teilnehmer, wobei nur der aktive Teilnehmer eine 20mA-Schnittstelle mit eingeprägtem Strom besitzen darf. Als Schnittstelle dienen meist 25polige Stecker bzw. Buchsen.

Pinbelegung 20mA-Schnittstelle / TTY-Schnittstelle (Stecker/Buchse 25polig)

Aktiver
Teilnehmer

Passiver
Teilnehmer

Signal

10------12

+TxD
20mA

+Transmit Data
20mA

Brücke Hardwarehandshake
für eingeprägten Strom

13------16

+RxD
20mA

+Receive Data
20mA

Brücke Hardwarehandshake
für eingeprägten Strom

14
 

10

-RxD
+TxD

-Receive Data
+Transmit Data

Empfangsdaten -
Sendedaten +

19
 

 
13

-TxD
+RxD

-Transmit Data
+Receive Data

Sendedaten -
Empfangsdaten +

21
 

 
14

0V
-RxD

0V
-Receive Data

0V
Empfangsdaten -

24
 

 10

0V
-TxD

0V
-Transmit Data

0V
Sendedaten -

Pin-Nr.

Signal

Bedeutung

1

Masse

Masse 5V

2

RxD-

Empfangsdaten -

3

+5V

+5V für externe Verbraucher

4

5

6

TxD+

Sendedaten +

7

TxD-

Sendedaten -

8

9

RxD+

Empfangsdaten +

10

11

20mA

Stromquelle Sender

12

13

20mA

Stromquelle Empfänger

14

+5V

+5V für externe Verbraucher

15

Masse

Masse 5V

Parallel-Schnittstelle

Drucker-Schnittstelle / Centronics

Centronics ist eine normierte 25polige Parallel-Schnittstelle für die Verbindung zwischen Computer und Drucker bzw. Plotter. Der Name stammt von der Entwicklungsfirma, die synonym für die weltweit übliche, parallele Druckerschnittstelle steht. Neben den acht Datenleitungen, die auch bidirektional ausgeführt werden, stellt diese Schnittstelle mehrere Leitungen zur Verfügung, mit deren Hilfe die Datenübertragung gesteuert werden kann. Die Signalübertragung erfolgt mit TTL-Pegel. Die Statussignale dienen der Auskunft über das angeschlossene Endgerät. Die Reichweite für eine gesicherte byteserielle Datenübertragung beträgt bei einer Übertragungsrate von 150 KB/s 90 m. Für Entfernungen bis 1 m können bis max. 1 MB/s übertragen werden. Verwendet werden 36polige Centronics-Stecker und Buchsen sowie 25polige Sub-D Stecker und Buchsen für Kopplungen von Rechnern und Peripheriegeräten.

36polige Centronics Buchsenleiste

25polige Sub-D- Buchsenleiste

Signal

1

1

_____
Strobe

Datenübergabe; Daten müssen bei 0-Signal gültig sein.

2

2

Data1

Datensignal 1

3

3

Data2

Datensignal 2

4

4

Data3

Datensignal 3

5

5

Data4

Datensignal 4

6

6

Data5

Datensignal 5

7

7

Data6

Datensignal 6

8

8

Data7

Datensignal 7

9

9

Data8

Datensignal 8

10

10

__________
Acknowledge

Quittungssignal; Drucker empfangsbereit bei Nullsignal

11

11

Busy

Wartesignal; Drucker nicht empfangsbereit bei 1-Signal

12

12

Paper Empty

Meldung vom Drucker: Papier zu Ende

13

13

Select

Drucker ist Online (nicht bei allen Druckern)

14

14

________
Auto Feed

automatischer Zeilenvorschub nach Zeilenende ein/aus (nicht bei allen Druckern)

15

GND/NC

Ground oder Not connected

16

GND/NC

Ground oder Not connected

17

Chassis GND

Gehäuse-Ground

18

+5V

+5V (nicht bei allen Druckern)

19-30

18-25

GND

Ground 0 V

31

16

____
Reset

Drucker rücksetzen, initialisieren

32

15

____
Fault

Fehlermeldung

33

GND

Ground 0V

34

NC

Not connected; nicht angeschlossen

35

High

+5V, vom Drucker geliefert (nicht alle Drucker)

36

17

_____
Select in

Drucker auswählen (nicht bei allen Drucker)

Die 25polige Verbindungsleitung ist 1:1 durchverbunden. Bei einer Verbindungsleitung 25polig auf 36polig Centronics muss die abweichende Pinbelegung zum 25poligen Anschluss berücksichtigt werden.

Tastaturschnittstelle PS2 und DIN 5polig

Als Standard bei Tastaturen gilt der PS/2-Stecker, der den 5poligen DIN-Stecker ablöste. Die elektrischen Signale entsprechen dem TTL-Pegel. Zur Versorgung stehen 5V zur Verfügung, die gerne über Zwischenstecker abgegriffen werden.

Anschlussbelegung der Tastatur PS2 und DIN

Kontaktseite der D-Sub-Stecker männlich

DIN
Pin 5polig

PS2
Pin 6polig

Signal

1

5

Eingang

2

1

Eingang

DATA

3

-

Ausgang

/KEYB RESET

4

3

GND

MASSE

5

4

VCC

+5V

Gameport (Joystick-Anschluss)

Der Gameport dient vor allem dem Anschluss von Joysticks. Weil bei den Joysticks die Steuerung über Potentiometer geschieht, kann man vier Analog/Digital-Eingänge nutzen, die auf den I/O-Adressen $0200-$020F abgefragt werden.

Anschlussbelegung des Steckverbinder 15-polig

Kontaktseite der D-Sub-Stecker männlich

Pin (15polig)

Signal

1

VCC +5V

2

Eingang Button 4

Feuer 1

3

Eingang Position 0

Poti 100k (sitzt im Joystick)

4

GND

Masse

5

GND

Masse

6

Eingang Position 1

Poti 100k (sitzt im Joystick)

7

Eingang Button 5

Feuer 2

8

VCC +5V

9

VCC +5V

10

Eingang Button 6

Feuer 3

11

Eingang Position 2

Poti 100k (sitzt im Joystick)

12

GND

Masse

13

Eingang Position 3

14

Eingang Button 7

Feuer 4

15

VCC +5V

CGA-Schnittstelle (CGA-Monitoranschluss)

Die CGA-Grafikkarte (Color Graphics Adapter) ist eine Weiterentwicklung der MDA-Karte, die sowohl Text- als auch Grafikausgaben in Farbe ermöglicht. CGA verfügt über eine Auflösung von 640 x 320 Punkten und kann zwi verschiedene Farben darstellen (bei einer Auflösung von 320 x 200 sind 4 Farben darstellbar). Auf Grund der kleinen Zeichenmatrix war sie für den professionellen Bereich trotz der Grafikfähigkeiten kaum zu gebrauchen, sondern vor allem für den Heimbereich vorgesehen. Auch die CGA-Karte gibt nur digitale Signale ab. Die horizontale Synchronisation erfolgt mit 15,75kHz, die vertikale mit 60Hz (Videobandbreite: 14,30MHz). Es werden meist Festfrequenz-(Farb-)Monitore verwendet. CGA wird durch das System-BIOS des Motherboard angesprochen. Neben der 9poligen-Sub-D-Buchse ist bei den meisten CGA-Grafikkarten auch noch ein Cinch-Anschluss vorhanden, der mit dem Fernseher verbunden werden kann (wenn er die 60Hz-Bildfrequenz verarbeiten kann).

Anschlussbelegung des CGA-Stecker 9-polig

Kontaktseite der D-Sub-Stecker männlich

Pin
(9polig)

Signal

1

2

3

4

5

6

7

8

9

HGC-Schnittstelle (Hercules-Monitoranschluss)

HGC-Grafikkarten (Hercules Graphics Card) wurde zeitgleich mit der CGA entwickelt. Die Grafikdarstellung erfolgt nur monochrom und wird nicht vom IBM-BIOS unterstützt, weshalb das auszuführende Programm den HGC-Grafikmodus unterstützen muss. Der Textmodus ist mit dem der MDA-Karte identisch. Die Karte kann 80 Zeichen pro Zeile und 25 Zeilen auf den Monitor bringen. Zur Grafikdarstellung (nur zweifarbig) können 720 x 348 Bildpunkte erzeugt werden. Die 9polige TTL-Anschlussbuchse und die Signale sind mit MDA identisch. Da die meisten DOS-Programme den HGC-Grafik-Modus unterstützten war sie für Textverarbeitung gut zu gebrauchen. Außerdem kann die HGC parallel zu einer VGA-Karte betrieben werden, was vor allem bei CAD-Programmen wie AutoCAD oder Caddy genutzt wurde (Status-Bildschirm). Für die HGC benötigt man allerdings meist einen HGC-Monitor, wenn nicht ein (digitaler) Multisync-Monitor vorhanden ist. Die HGC-Karte wurde außerdem nur als ISA-Karte gebaut.

Pin
(9polig)

Signal

1

2

3

4

5

6

7

8

9

EGA-Schnittstelle (EGA-Monitoranschluss)

Die EGA-Grafikkarte (Enhanced Graphics Adapter) ist eine Weiterentwicklung der CGA-Karte. Sie ist ebenfalls in der Lage Text- und Grafikausgaben in Farbe darzustellen. EGA-Monitore bieten eine Auflösung mit 640 x 350 Bildpunkte bei 16 gleichzeitig darstellbaren Farben aus einer Palette von 64 Farben. Die MSB-Signale schalten die jeweilige Farbe ein oder aus, die LSB-Signale heben die Leuchtstärke der eingeschalteten Signale an. Auch Auflösungen von 320 x 200, 640 x 200 und 752 x 410 Bildpunkten sind möglich. Die EGA-Karte gibt ebenfalls nur digitale Signale aus. Die horizontale Synchronisation erfolgt mit 15,7 - 21,8kHz, die vertikale mit 60Hz (Videobandbreite: 14,3 - 16,3MHz). Es werden meist Multisync-Farb-Monitore verwendet. Auf den EGA-Karten ist ein eigenes BIOS vorhanden, meist ist auch ein sogenannter Feature-Connector vorhanden, mit dem die Karte von außen gesteuert werden kann.

Anschlussbelegung des CGA-Stecker 9-polig

Kontaktseite der D-Sub-Stecker männlich

Pin
(9polig)

Signal

1

2

3

4

5

6

7

8

9

VGA-Schnittstelle (Monitoranschluss)

VGA (Video Graphics Array) ist derzeit immer noch eine Standardschnittstelle an PC`s. Allerdings ist VGA nicht gleich VGA, denn heutzutage sind die Grafikkarten SVGA-Karten (Super VGA). Dabei werden zum Teil Frequenzen erzeugt, die die Radiofrequenzen bei weitem übersteigen (Pixeltakt weit über 100MHz ist schon Normalität). Um ein scharfes, detailreiches Bild ohne Schlieren und Schatten zu erhalten, muss natürlich auch das Anschlusskabel entsprechend ausgelegt sein. Durch eine nichtreproduzierbare und vereinfachte Adernlage können bei billigen VGA-Kabel und auch bei Selbstbau-Kabeln ungewollte Reflektionen und Übersprechen auftreten, die das aus der Grafikkarte kommende (noch gute) Signal total unbrauchbar machen können. Des weiteren sollte eine Verbindung mit Pin 15 bestehen. Diese wird bei vielen Monitoren und Grafikkarten zur Datenübertragung benutzt (VESA DDC, basierend auf I2C-Bus, z.B. zur automatischen Parameterabstimmung mit der Grafikkarte, EDID-Datenblock bzw. VDIF-Info bei DDC2B). Auf vielen VGA-Karten ist meist auch ein Feature-Connector vorhanden, an dem Erweiterungskarten (z.B. TV-Karten) angeschlossen werden können. VGA-Monitore werden generell durch ein analoges Video-Signal angesteuert (0 ... 0,7V), da sonst bei der großen Anzahl von Farben bei digitaler Ansteuerung zu viele Steuerleitungen nötig wären und keine Erweiterung noch oben möglich gewesen wäre.

Anschlussbelegung des VGA-Stecker 15-polig

Kontaktseite der D-Sub-Stecker männlich

Pin
(15polig)

Signal

1

Rot

2

Grün

Videosignal Grün (analog)

3

Blau

Videosignal Blau (analog)

4

ID2

Monitor-Identifizierungsbit 2

5

NC

nicht belegt

6

GND(rot)

Masse Rot (Rücklauf rot)

7

GND(grün)

Masse Grün (Rücklauf grün)

8

GND(blau)

9

CODE

10

GND-SYNC

Masse Synchronisation

11

ID0

Monitor-Identifizierungsbit 0

12

ID1

Monitor-Identifizierungsbit 1

13

HSYNC

14

VSYNC

Vertikalsynchronisation

15

NC

DVI-Schnittstelle (Monitoranschluss)

Die digitale Standard-Schnittstelle DVI steht für Digital Visual Interface. Der Zusatz "D" bedeutet Digital-Only und der Zusatz "I" Integrated. Der DVI-I-Anschluss hat den Vorteil, das man mit Hilfe eines Adapters einen digitalen Flachbildschirm und einen analogen Monitor gleichzeitig anschließen kann. Beim DVI-D fehlen die vier Analog-Kontakte (C1..C4) um den Analog-Masse-Anschluss (C5). Der Führungssteg bei DVI-D ist bei DVI-I als Massekontakt (C5) ausgeführt. Der DVI-Anschluss ist Hot-Plug-fähig. Das bedeutet, dass DVI ähnlich wie USB im laufenden Betrieb an- und abgesteckt werden kann. Die Daten werden mit mindestens 24Bit übertragen, wobei sie über jeweils drei Kanäle seriell übertragen werden (3x8Bit). Channel 0/3 für Blau, Channel 1/4 für Grün, Channel 2/5 für Rot, sowie einem zusätzlichen Taktkanal (Channel C). Je nach Auflösung wird entweder einen "Single TMDS-Link" (T.M.D.S. - Transition Minimized Differential Signaling) mit Channel 0..2 + C oder einen "Dual-TMDS-Link" mit Channel 0..5 + C benutzt. (Jeder Kanal überträgt seine Daten als Differential-Signal) Wieso gibt es nun aber zwei "Links"? Bei Analog-Signalen liegen die Signale gleichzeitig am Monitor an, wobei hier ein Pixel-Takt von über 200MHz möglich ist. Beim Digital-Monitor müßten aber in der gleichen Zeit 8Bit übertragen werden. Über Kupferleitungen können ohne spezielle Maßnahmen maximal ca. 2GHz übertragen werden. Die Monitorhersteller haben also mit ähnlichen Schwierigkeiten zu kämpfen wie die Prozessorhersteller. Als Maximal-Frequenz hat man deshalb einen Pixel-Takt von 165MHz festgelegt, was einer Frequenz von 1320MHz (8x165MHz) entspricht. Ab einer bestimmten Auflösung mit einer bestimmten Bildwiederholrate (z.B. UXGA, d.h. 1600x1200 Pixel mit 75Hz - 1600x1200@75) liegt der Pixel-Takt über 165MHz (hier im Beispiel z.B. ca. 200MHz). Deshalb müssen hier beide Kanäle eingesetzt werden, wodurch sich die effektive Übertragungsrate halbiert (d.h. hier z.B. 100MHz). Die Minimalfrequenz beträgt 25,175MHz (bei 640x480@60Hz). Unterhalb einer Frequenz von 22,5MHz wird der DVI-Link inaktiv, d.h. der Bildschirm wird dunkelgetastet. Wie bei Analog-Monitoren werden auch bei Digital-Monitoren über DDC die Daten des Monitors an die Grafikkarte übertragen.

Anschlussbelegung der DVI-Buchse

DVI-I (integrated, analog + digital)

DVI-D (nur digital)

DVI-D OUT (HDCP)

Pinbelegung

Signal

1

TMDS-Daten 2-

2

TMDS-Daten 2+

3

Abschirmung TMDS-Daten 2,4

4

TMDS-Daten 4-

5

TMDS-Daten 4+

6

DDC Takt

7

DDC Daten

8

Analog: V-Sync

9

TMDS-Daten 1-

10

TMDS-Daten 1+

11

Abschirmung TMDS-Daten 1, 3

12

TMDS-Daten 3-

13

TMDS-Daten 3+

14

+5 Volt

15

Masse für +5 Volt

16

Hotplug-Detect

17

TMDS-Daten 0-

18

TMDS-Daten 0+

19

Abschirmung TMDS-Daten 0,5

20

TMDS-Daten 5-

21

TMDS-Daten 5+

22

Abschirmung TMDS-Takt

23

TMDS-Takt +

24

TMDS-Takt -

C1

Analog: Rot

C2

Analog: Grün

C3

Analog: Blau

C4

Analog: H-Sync

C5

Analog: Masse

IDE / EIDE

Der IDE, oder auch ATA-Standard wurde 1984 von Compaq ins Leben gerufen. IDE steht dabei für Intelligent Drive Electronics, was schon auf eine intelligentere Festplatte hindeutet - die Arbeit wird der "externen" Controllerkarte immer mehr abgenommen und nach innen - in die Festplatte verlagert. Das heißt eigentlich, dass der Controller mit auf die Platte wandert und so sehr direkt auf sie abgestimmt werden kann. Bei IDE handelt es sich um eine logische Schnittstelle die der Platte Befehle sendet, welche dort dann ausgeführt werden. Der IDE-Bus (auch AT-Bus genannt) ist standardmäßig auf eine Kapazität von 528 MB (63 Sektoren, 16 Köpfe, 1.024 Zylinder) pro Festplatte beschränkt. EIDE ist eine Erweiterung des IDE-Standards (sagt schon der Name: Enhanced IDE). Die Hauptziele sind eine Vergrößerung der Datenübertragungsrate und ein Einbinden von Wechselspeichermedien. Desweiteren wurde ein zweites AT-Task-File integriert, das für die Bedienung der Wechselmedien zuständig ist. Die oberen Leistungsgrenzen von IDE wurden weiter hinausgeschoben. EIDE unterstützt Festplatten bis zu 127 GB bei 255 Sektoren, 16 Köpfe und 65536 Zylinder (wenn im BIOS vorgesehen). Bei den meisten IDE-Schnittstellenleitungen ist die Ader von Pin 1 rot gekennzeichnet. Die maximale Länge der Leitung sollte für eine gesicherte Datenübertragung nicht mehr als 18 Zoll betragen. Dies entspricht umgerechnet 0,46 m.

IDE 2,5 Zoll

Die Belegung einer 2,5"-Festplatte entspricht der normalen IDE-Belegung, jedoch zusätzlich mit Pin 41 (Versorgung Elektronik) und Pin 42 (Versorgung Motor) für die Spannungsversorgung +5V. Pin 43 gehört auf Masse und der Pin 44 ist nicht belegt.

SCSI

SCSI (Small Computer System Interface) ist seit Mitte der 80'er Jahre ein Standard bei Bussystemen. Wie bei IDE, handelt es sich auch bei SCSI um eine logische Schnittstelle. Allerdings muss der SCSI-Bus im Gegensatz zu IDE/EIDE an den physikalischen Enden terminiert sein, um eine fehlerhafte Datenübertragung zu vermeiden. Im Laufe der Jahre entwickelten sich zahlreiche SCSI-Normen, die nachfolgend aufgelistet sind.

SCSI-Schnittstellen

SCSI-Host-Adapter werden in den meisten Fällen mit einem eigenen BIOS ausgestattet und werden nicht im BIOS des Rechners eingetragen. Um die Geräte zu erkennen, werden feste ID-Nummern zugeordnet. SCSI-Adapter benutzten entweder den IRQ3 oder den IRQ5 um Interrupt Requests abzusetzen. Desweiteren sind dort Diagnose- und Initialisierungsroutinen gespeichert, das Steuer- und Statusregister, sowie der SCSI-Datenport und ein statischer RAM sind dort zu finden. Trotz dass sich das BIOS im Speicher befindet, kann es nicht durch Shadowing an andere Stellen "gespiegelt" werden. Das lässt sich damit erklären, dass es sich nicht nur logisch, sondern auch physikalisch an dieser Stelle im Speicher befindet. Das erklärt auch, weshalb scheinbar Hardware-Komponenten im BIOS enthalten sind. Die Erklärung ist, dass SCSI ein sogenanntes Memory mapped IO unterstützt, was besagt, dass die IO-Ports an einer Stelle im Hauptspeicher eingeblendet werden. Ein Zugriff auf diese Speicherzellen bewirkt dann dasselbe, wie wenn auf die Register per Port zugegriffen würde. Der SCSI-Controller betrachtet die Platte nicht wie z.B. ein IDE-Controller in Sektoren, Zylinder und Köpfe eingeteilt, sondern zusammenhängend. Diese Angabe, mit der der Controller intern rechnet, muss dem System gegenüber dann jedoch in ein entsprechendes Zahlentripel umgewandelt werden.

SCSI-Interface 50polig Ribbon

Meistbenutzte Ausführung für SCSI-Zusatzgeräte wie Festplatten, Scanner, CD-Laufwerke usw. Die 50polige SCSI-Leitung führt 8 Datenbit-Leitungen, ein Paritätssignal, 9 Steuersignale sowie 30 Masseverbindungen. Reserviert gekennzeichnete Leitungen müssen bei Terminatoren auf Masse gelegt werden.

SCSI-Interface 50polig Sub-D

Meistbenutzte Ausführung für SCSI-Zusatzgeräte mit Sub-D-Steckern. Das Kabel hat die gleiche Adernfolge wie beim Ribbon-Stecker. Es ändert sich lediglich die Pin-Belegung für den Sub-D-Stecker.

Schnittstellenleitung RS232

Genormte 24V-Schnittstelle für die serielle, asynchrone Datenübertragung zwischen Computer und Pheripheriegerät. Spannungen zwischen 3 V und 15 V werden als Zustand 0, Spannungen zwischen -3V und -15V werden als Zustand 1 interpretiert. Die Übertragungsraten betragen 300 bit/s, 600 bit/s, 1200 bit/s, 2400 bit/s, 4800 bit/s, 9600 bit/s oder max. 19200 bit/s. Die verwendeten Stecker bzw. Buchsen sind 9polig oder 25polig. Die max. zulässige Leitungslänge für eine Datenübertragung mit RS232 beträgt 25 m.

Belegung für Nullmodemkabel mit 9poligen SUB-D-Stecker beidseitig

SUB-D 9polig

SUB-D 9polig

RxD (Receive Data)

2

3

TxD (Transmit Data)

TxD (Transmit Data)

3

2

RxD (Receive Data)

DTR (Data Terminal Ready)

4

6

DSR (Data Set Ready)

GND

5

5

GND

DSR (Data Set Ready)

6

4

DTR (Data Terminal Ready)

RTS (Request to Send)

7

8

CTS (Clear to Send)

CTS (Clear to Send)

8

7

RTS (Request to Send)

Schirm

Gehäuse

Gehäuse

Schirm

V.24-Schnittstelle vom PC zum Bediengerät OP

Anschlussbelegungen Steckverbinder 9-polig (PC) auf 15-polig (OP)

SUB-D 9polig Buchse

SUB-D 15polig Stifte

TxD

3  

---------------------------------------------

3

RxD

RxD

2  

---------------------------------------------

4

TxD

RTS

7-!
8-!

5

CTS

CTS

10

RTS

DCD

1-!
6-!
4-!

DSR

DTR

GND

5  

---------------------------------------------

12

GND

Gehäuse

Schirm

Gehäuse

PG-Schnittstellenleitung für Steuerung 840C

Anschlussbelegungen Steckverbinder 25-polig (PG) auf 25-polig (Steuerung)

Kontaktseite der Sub-D-Stecker männlich

SUB-D 25polig Stifte

SUB-D 25polig Stifte

2  

---------------------------------------------

3

3  

---------------------------------------------

2

4  

---------------------------------------------

5

5  

---------------------------------------------

4

6  

---------------------------------------------

20

7  

---------------------------------------------

7

20  

---------------------------------------------

6

Schnittstellenleitung PCIN

Genormte 24V-Schnittstelle für die serielle, asynchrone Datenübertragung zwischen Steuerung und Computer. Spannungen zwischen 3 V und 15 V werden als Zustand 0, Spannungen zwischen -3V und -15V werden als Zustand 1 interpretiert. Die max. Übertragungsrate beträgt 19200 bit/s. Die max. zulässige Leitungslänge für eine gesicherte Datenübertragung beträgt 25 m.

Belegung des PCIN-Kabel mit 25poligen SUB-D Stift und 9polig SUB-D Buchse

SUB-D 9polig

SUB-D 25polig

RxD (Receive Data)

2 

2

TxD (Transmit Data)

TxD (Transmit Data)

3

3

RxD (Receive Data)

DTR (Data Terminal Ready)

4

6

DSR (Data Set Ready)

GND

5

7

GND

DSR (Data Set Ready)

6

20

DTR (Data Terminal Ready)

RTS (Request to Send)

7

5

CTS (Clear to Send)

CTS (Clear to Send)

8

4

RTS (Request to Send)

MPI-Schnittstelle

S7-Steuerungen verfügen über eine sogenannte MPI-Schnittstelle. Die Abkürzung steht für "multi point interface". Über diese Mehrpunkt-Schnittstelle wird die Programmiersoftware mit der CPU verbunden. Außerdem können über das MPI-Netz mehrere CPU's miteinander kommunizieren. Dies können beispielsweise Beobachtungsgeräte, Funktionsbaugruppen, Kommunikationsbaugruppen, CPU's oder Programmiergeräte sein. Jedem dieser Geräte wird eine feste Addresse zwischen 0 und 31 zugeordnet (0 normalerweise für Programmiergerät), die nur jeweils einmal im Netz verhanden sein darf.

MPI-Kabel mit SUB-D 9-polig Stift (PC/PG) auf SUB-D 9-polig Stift (S7 MPI)

Pin

Signal

Signal

Pin

1

NC

nicht belegt

nicht belegt

NC

1

2

M24V

Masse 24 V DC

Masse 24 V DC

M24V DC

2

3

LTG_B

Datenleitung B

------

Datenleitung B

LTG_B

3

4

RTS_AS

Sendeanforderung von AS

------

Sendeanforderung von AS

RTS_AS

4

5

GND (5V)

Masse 5V

------

Masse 5V

GND (5V)

5

6

+5V DC

Stromversorgung +5V DC

Stromversorgung +5V DC

+5V DC

6

7

+24V DC

Stromversorgung +24V DC

Stromversorgung +24V DC

+24V DC

7

8

LTG_A

Datenleitung A

------

Datenleitung A

LTG_A

8

9

RTS_PG

Sendeanforderung an AS

Sendeanforderung an AS

RTS_PG

9

Gehäuse

Schirm

Gehäuse

Parallelverbindung über GHOST oder Interlink

Schnittstellenbelegung für Verbindung über Parallel-Port (Stecker 25-polig SUB-D)

SUB-D 25polig SUB-D Stifte

Farbe

SUB-D 25polig SUB-D Stifte

1

------

1

2

------

15

3

------

13

4

------

12

5

------

10

6

------

11

7 ... 9

------

frei

10

------

5

11

------

6

12

------

4

13

------

3

14

------

14

15

------

2

16

------

16

17

------

17

18 ... 24

------

frei

25

------

25

Gehäuse

Schirm

Gehäuse

X4. X5 von Siemens (TTY / 20mA)

Anschlussbelegung des SubD-Stecker 15-polig

Pin
(15polig)

Signalname / Bezeichnung

1

MEXT

Externe Masse

2

TTY IN-

Empfangsdaten minus (LED Kathode)

3

+5V

Stromversorgung +5V DC

4

+24V

Stromversorgung +24V DC

5

GND

Interne Masse

6

TTY OUT+

Sendedaten + (Transistor-Kollektor)

7

TTY OUT-

Sendedaten - (Transistor-Emitter)

8

MEXT

Externe Masse

9

TTY IN+

Empfangsdaten + (LED-Anode)

10

GND (24V)

Masse für 24V

11

20mA Stromquelle Sender

12

GND

interne Masse

13

20mA Stromquelle Empfänger

14

+5V

Stromversorgung +5V DC

15

GND

interne Masse